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某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起 点...

 

某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起

点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg,通电后以额定功率P=2w工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计,L=10.00m,R=0.32m,(g取10m/s2)。求:

(1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的B点对轨道的压力至少多大。

(2)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间。

(3)若电动机工作时间为t0=5s,当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最

大,水平距离最大是多少?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

【解析】 (1)当赛车恰好过C点时在B点对轨道压力   最小,赛车在B点对有:    解得………①  对赛车从B到C由机械能守理得: ………②    赛车在B处受力分析如图,则:……③           由①②③得:          (2)对赛车从A到B由动能定理得:    3分         解得:t=2s      (3)对赛车从A到C由动能定理得:                     赛车飞出C后有:                    解得:           所以   当R=0.3m时x最大,    xmax=1.2m     【解析】略
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宇航员站在一星球表面上,沿水平方向以初速度v0从倾斜角为θ的斜面顶端P处抛出一个小球,测得经过时间t小球落在斜面上的另一点Q,已知该星球的半径为R,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)该星球表面的重力加速度。

(2)该星球的第一宇宙速度。

 

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如图所示,一个质量为m=2.0kg的滑块静止放在水平地面上的A点,受到一个大小为10N,与水平方向成θ=37°角的斜向上恒力F作用开始运动,当物体前进L=1.0m到达B点时撤去F,滑块最终停在水平地面上的C点,滑块与地面间的滑动摩擦因数µ=0.2,求BC间的距离x。(cos37o=0.8,sin37o=0.6,g取10m/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带的数据如图所示,单位cm,g取9.8m/s2,O是打的第一个点,O、A之间有几个计数点没画出。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度 vB =       m/s。

(2)从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量ΔEP =        J,此过程中物体动能的增加量ΔEK =       J。

(3)造成ΔEP和ΔEK不相等的主要

原因是               _______

 

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如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置,让小车在橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行。思考该探究方案并回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其最根本的目的是   _____  

A.防止小车不能被橡皮筋拉动

B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

C.便于小车获得较大的弹射速度       

D.防止纸带上打点不清晰

(2)实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。

甲同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,并把小车拉到相同位置释放;

乙同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化。

你认为      (填“甲”或“乙”)同学的方法可行。

(3)本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系。若所作的Wv

的图象如图所示,则下一步应作      (填“Wv2”或“W6ec8aac122bd4f6e”)

的关系图象。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用已知质量为m钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时可用的测量仪器只有一把量程足够大的刻度尺。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)实验中还需要测定的物理量是_____________________________;

(2)用已知量和测得的量表示弹性势能EP=   _____________ __

 

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